неделя, 31 януари 2010 г.

Ново приложение на кварца

Необичайните физикохимични свойства на кварца са използвани от немски учени за ново, досега неизвестно приложение. Оказва се, че този минерал може да служи като електронен "нос", който "надушва" взривни вещества и опасни газове. Особено примамлива е невероятно ниската цена на разработката, позволяваща тя да се използва повсеместно.

Еволюцията на оръдията за убийства не спира. На мястото на тринитротолуола се появи новата изригваща смес триацетон-трипероксид (TATP). За разлика от своя предшественик, това взривно вещество не гори при детонация и следователно не оставя никакви следи от горене. ТАТР вече е в арсенала на терористите: на 22 декемрври 2001 година "бомбаджията с маратонките" Ричард Рийд се опита да взриви с негова помощ самолет, летящ от Рим към Майами. След това имаше терористични актове в Лондон и Мадрид, където също беше използан триацетон-трипероксид.

Това взривно вещество много трудно се открива със стандартни средства за търсене. Също така изготвянето му не изисква нито особени промишлени условия, нито дори начални познания по химия. Затова много научни групи по целия свят се занимават с разработки на анализатори, способни достатъчно бързо да откриват заплахата. Щастието се усмихна на немските физици и химици от Бонския университет.

Група изследователи под ръководството на професора по органична химия Зигфрид Валдфогел открива, че ТАТР има тенденция към изпарение, а в комфортни за човека температурни условия интензивността на изпаряването нараства. Обаче да се вземат проби от въздуха и да се изпращат в лаборатория не е изход, защото понякога трябва за минути да се открие взривното вещество.

Тогава учените построили портативен детектор, принципът на който е способността на кварца да резонира при изменение на електрическото напрежение. В центъра на устройството са разположени три кварцови стержена с дължина 3 милиметра и дебелина 40 микрона. Всеки стержен е покрит със слой специални химически съединения — фенилин дендример, циклодекстрин и натриев холит.

Под въздействието на определени изменения на околния въздух всеки от материалите от покритието заставя кварцовия стержен да резонира със собствена честота. Комбинацията от тези три химически вещества позволява да се реагира именно на изпаренията от ТАТР.

Времето за работа на новия детектор е не повече от пет секунди. Работният прототип е способен да открива взрив при съдържание на ТАТР във въздуха при съотношение едно на милион, но конструкторите са уверени, че ще успеят да повишат чувствителността още поне десет пъти.

Дори преди началото на масовото производство цената на детектора е по-малко от 100 долара. Според разработчиците себестойността ще бъде още по-малка и ще позволи евтините прибори да се използват повсеместно: във входовете на сгради, в пътническия транспорт и други места на масово струпване на хора.

Използваната в детектора технология може да се приложи за търсене и на други химически вещества. Според Зигфрид Валдфогел е необходимо само да се подберат правилни покрития за кварцовите стержени. Възможно е в близко бъдеще учените да адаптират разработката за откриване на метан в мините и търсенето на отровни вещества.

Няма коментари:

Публикуване на коментар